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uwb,解决方案

uwb,解决方案篇一:机器人室内定位解决方案通过在室内或者室外布设一定数量的UWB定位基站,机器人携带定位标签,最终实现机器人的精准定位导航。

UWB室内定位技术,可以提供最优达2厘米级、一般情况下10厘米以下定位精度,系统定位微基站支持多定位单元扩展,定位微标签支持刷新率在线调整功能。

系统基于先进的基于无线超窄脉冲波的无线定位原理,抗干扰能力强,系统性能稳定可靠,架设简单,维护方便,适合工业应用。

1:无线超窄脉冲定位技术特点传统的无线定位系统使用WiFi、蓝牙及Zigbee等技术,基于接收信号强度法(RSSI)来对标签位置进行粗略估计,定位精度低,且容易受到干扰,定位稳定性难以适应室内应用的要求。

UWB基于超窄脉冲技术的无线定位技术,从根本上解决了这一问题。

无线超窄脉冲电磁波,使用脉冲宽度为ns级的无线脉冲信号作为定位载波,是无线定位领域的定位精度最高,性能最为稳定的技术。

在频域上,由于其占用的频带较宽(也被称为超宽带技术,UWB技术),且无线功率密度较低,对于其他的无线设备来说相当于噪声信号,不会对其造成干扰,也加强了自身的抗干扰性。

无线定位系统基于超窄脉冲技术,成为国内领先的高精度无线定位产品。

2:定位原理无线定位系统使用先进的超窄脉冲精确测量飞行时间技术,实现了底层的精确测距/计时;结合位置解算算法,实现了上层的精确定位。

其基本原理如下图所示。

基站位置为已知,标签发出无线脉冲,到达每个基站的时间再乘以光速,从而得到标签到每个基站的距离,再通过算法最终就可以得到标签的位置.3:定位系统构成无线定位系统的系统架构如下图所示。

系统主要包括定位基站、定位标签、定位解算服务器、定位解算引擎及POE 交换机、网线等网络设备构成。

4:基站布置方法根据实际需要,可以实现三维定位,二维定位,一维定位和存在性检测,基站根据需要一般布设为正方形,每隔50-200米之间布设一个,原则就是保证需要定位的对象在同一时间发出的脉冲能够被任意三个基站接收到,从而才能确定定位标签的位置.另外不能让基站和标签之间有物体遮挡,避免标签发出的信号不能被基站接收到.产品技术参数产品内核:STM32F4或者STM32F105可视化平台: windows三维; Linux ROS 二维PCB规格:基站 25平方厘米左右;标签4平方厘米左右精度(实测):复杂环境静态1厘米动态8厘米;空旷环境:静态 1厘米动态2厘米刷新速率:定制(标准版为大于50Hz)数据接口: 开放的API,提供RTS三维数据距离:视距范围100米*100米通讯协议:传输速率:最高/s天线名称:贴片式UWB55其他特点: A.有效减少多径效应带来的衰减 B.机器学习算法 C.非链式动态分布式计算方*案*由*华*星*北*斗*智*控*提*供篇二:作业一.全面论述一种物联网应用(现状、应用方式、应用目的)。

供应链优化系统现状:制造和物流设施及流程网络构成现代供应链,包括原料采购、原料加工成半成品或成品、物流配送至顾客等。

多年前,供应链可能非常简单易懂,但是随着为降低成本而衍生的外包业务的蓬勃发展已发生由分散制造朝着现代供应链、多重供应商、客户间的复杂关系转变。

M2M能在不同的原料供应商、生产商和分销商间实现信息共享并确保了需求组件和加工后产品的持续供货。

通过更好的供应策略、分类、生产运行、物流及其他商业流通过程间协调,成本得到控制且库存更加优化。

应用方式:供货方可采用M2M组合系统来进行远程监控,系统使用传感器技术通过标准的无线调制解调器将客户仓库与供货公司网络连接。

M2M系统配置远程监控仓库,当库存过低或电源出错、温度失控等状况出现时,系统会发送信息报告。

同时,补货时,物流人员需扫描二维码表明其身份,连同每一种他们发送的货品种类和数量信息,所有信息都将发送到供货方的数据库和SAP供应链管理系统中。

实时补货数据的发送更好地协调供应策略、计划及过程,降低成本优化库存。

应用目的:通过更好的供应策略、分类、生产运行、物流及其他商业流通过程间协调,成本得到控制且库存更加优化。

实时补货数据的发送更好地协调供应策略、计划及过程,降低成本优化库存。

二.调研UWB技术。

UWB (Ultra Wide Band,超宽带)是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术。

这种原来专属军方使用的技术随着XX年2月美国联邦通信委员会(FCC)正式批准民用而备受世人的关注。

UWB具有一系列优良独特的技术特性,是一种极具竞争力的短距无线传输技术。

概念超宽带技术UWB(Ultra Wide Band,超宽带)是一种无线载波通信技术。

即不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。

UWB 是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术,适用于高速、近距离的无线个人通信。

按照FCC的规定,从到之间的的带宽频率为UWB所使用的频率范围。

从频域来看,超宽带有别于传统的窄带和宽带,它的频带更宽。

窄带是指相对带宽(信号带宽与中心频率之比)小于1%,相对带宽在1%到25%之间的被称为宽带,相对带宽大于25%。

而且中心频率大于500MHz的被称为超宽带。

从时域上讲,超宽带系统有别于传统的通信系统。

一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制。

而UWB是利用起、落点的时域脉冲(几十纳秒)直接实现调制,超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行。

而且以这一过程中所持续的时间,来决定带宽所占据的频率范围。

UWB(Ultra Wide Band,超宽带)主要技术特点UWB是一种“特立独行”的无线通信技术,它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和接人技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。

UWB解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被截获的可能性低、系统复杂度低、厘米级的定位精度等优点。

UWB具有以下特点:1 抗干扰性能强UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。

接收时将信号能量还原出来,在解扩过程中产生扩频增益。

因此。

与IEEE 、IEEE 和蓝牙相比,在同等码速条件下,UWB具有更强的抗干扰性。

2 传输速率高UWB(Ultra Wide Band,超宽带)的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s。

有望高于蓝牙100倍,也可以高于IEEE 和。

3 带宽极宽UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。

超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。

这在频率资源日益紧张的今天。

开辟了一种新的时域无线电资源。

4 消耗电能小通常情况下。

无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此,要消耗一定电能。

而UWB不使用载波。

只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按O和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能小。

5 保密性好UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低。

用传统的接收机无法接收。

6 发送功率非常小UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mw的发射功率就能实现通信。

低发射功率大大延长系统电源工作时间。

况且,发射功率小,其电磁波辐射对人体的影响也会很小。

这样,UWB的应用面就广。

UWB应用前景UWB 技术具有系统复杂度低。

发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,低截获能力,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入,非常适于建立一个高效的无线局域网(WLAN)或无线个域网(WPAN)。

UWB最具特色的应用将是视频消费娱乐方面的无线个人局域网(WPAN)。

具有一定相容性和高速、低成本、低功耗的优点使得UWB较适合家庭无线通信的需求。

现有的无线通信方式,和蓝牙的速率太慢,不适合传输视频数据;54 Mb/s速率的标准可以处理视频数据,但费用昂贵。

而UWB有可能在10m 范围内。

支持高达110 Mb/s的数据传输率,不需要压缩数据,可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。

超宽带系统同时具有无线通信和定位的功能,可方便地应用于智能交通系统中,为车辆防撞、电子牌照、电子驾照、智能收费、车内智能网络、测速、监视、分布式信息站等提供高性能、低成本的解决方案。

UWB也可应用在小范围、高分辨率、能够穿透墙壁、地面和身体的雷达和图像系统中,诸如军事、公安、消防、医疗、救援、测量、勘探和科研等领域,用做隐秘安全通信、救援应急通信、精确测距和定位、透地探测雷达、墙内和穿墙成像、监视和入侵检测、医用成像、贮藏罐内容探测等。

UWB还可应用于传感器网络和智能环境,这种环境包括生活环境、生产环境、办公环境等。

主要用于对各种对象(人和物)进行检测、识别、控制和通信。

当然,UWB未来的前途还要取决于各种无线方案的技术发展、成本、用户使用习惯和市场成熟度等多方面的因素。

三.条形码、二维码和RFID的相同与不同。

一维条码,常见有Code39/Code43 和 Code128优势:便宜,识别敏捷度高。

劣势:同时只能进行一个样品的识别,编码位数不能是中文而且一般超过40位,尺寸较大,抗损毁能力差。

原理:图形黑白条识别,比如说最常见的CODE128、CODE39等等。

二维码最常见的QR、PDF417 等优势:存储信息量大(可以到K级以上),可以存储中文或图像、声音等。

尺寸较小。

抗损性强。

具备自纠错功能。

安全性高。

可传真和影印。

抗干扰能力强。

码制更加丰富。

劣势:同时只能进行一个样品的识别,扫描设备成本相对高,识别敏捷度底。

原理:图像识别,对指定的图片地区进行模式识别。

根据制式规范不同而定,比如说最常见的QR、PDF417等等。

RFID射频识别优势:自动感应和识别,多个样品的同时识别。

快速扫描体积小型化、形状多样化。

抗污染能力和耐久性。

可重复使用。

穿透性和无屏障阅读。

数据的记忆容量大。

安全性高。

劣势:成本高。

原理:无线电波负载调制,根据需求使用相应频率。

比如国内银行卡、身份证为,根据ISO14443定义。

物流标签一般根据UHF,ISO18000定义。

二维条形码的工作原理与一维条形码却是类似的,在进行识别的时候,将二维条形码打印在纸带上,阅读条形码符号所包含的信息,需要一个扫描装置和译码装置,统称为阅读器。

阅读器的功能是把条形码条符宽度、间隔等空间信号转换成不同的输出信号,并将该信号转化为计算机可识别的二进制编码输入计算机。

射频技术不一定比条形码“好”,他们是两种不同的技术,有不同的适用范围,有时会有重叠。

两者之间最大的区别是条形码是“可视技术”,扫描仪在人的指导下工作,只能接收它视野范围内的条形码。

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